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電力電子技術主要內容范文1
就當前我國在電力電子技術方面的發展而言，其研究的主要內容包括以下四個方面：（1）電力電子元器件以及功率集成電路。（2）電力電子變換器技術。該技術研究的內容主要包括新能源的節約、電力能源的節約、新能源電力電子、空間以及軍事應用中的特殊電力電子變換器技術等。（3）電力電子技術的應用。在其應用方面研究的主要內容是將超高功率轉換器應用于鋼鐵、電力牽引、可再生能源發我國電力電子與電力傳動系統發展問題和方向的分析代維菊黑龍江省綏化學院電氣工程學院152061電、電力、船舶推進、冶金等工業方面以及電力電子系統的網絡化、信息化發展。（4）電力電子系統的集成。在系統集成方面，其研究內容主要包含標準化電力電子模塊、多芯片系統的集成、單芯片系統的集成、集成電力電子系統的可靠性以及穩定性研究等。
2我國電力電子在發展過程中遇到的問題
目前，我國在研究電力電子技術方面還存在著諸多的問題，這些問題都嚴重的制約了我國經濟的發展。主要問題有：現今我國電力電子產品大多是采用的晶閘管，雖然利用晶閘管可以創造出一部分科技含量較高的產品和設備，但是這些產品和設備多使用的是國外的生產設備以及多組分組集成制造法，特別是很多先進的全控型電力電子器件，幾乎全都需要從國外進口，才能滿足國內的技術要求，尤其是很多關系著我國的經濟發展以及社會安全的關鍵領域中的核心技術、設備、軟件等。另外，我國電力電子技術與國外發達國家的差距甚大，這在一定程度上影響著我國與國外經濟的合作。在過去的幾十年中，我國經濟發展的各部門都先后從歐美發達國家中引進了先進的電力電子技術，并且開始重視國內技術的發展。就目前的發展情況而言，雖然表面上顯示出我國在很多技術方面可以滿足國內的要求，但實際上在很多關鍵技術領域，我國的電力電子技術依然需要進口，國內的技術水平依然相對較低。國內與國外發達國家在電力電子技術方面的主要區別在于電力電子技術的發展依然存在著技術含量低、產品可靠性差、數字控制水平滿足不了社會的要求、系統控制軟件的水平低、應用程序的控制技術差、重大項目領域缺乏經驗等問題。這就使得我國必須要依賴從國外進口高性能、高功率的電力電子轉換器設備才能滿足國內的使用。
3提高我國電力傳動系統性能的主要方法
現今，我國電力傳動系統研究工作主要圍繞著交流傳動系統進行。伴隨著交流電動機調速裝置的性能越來越完善以及調速理論的重大突破，電動機的調速技術漸漸從直流發電機—電動機組調速、晶閘管可控整流器、直流調壓調速向交流電動機變頻調速轉變。之所以交流傳動系統發展的這么迅速，其原因與我國在功率半導體器件的制造技術、交流電動機控制技術、以大規模集成電路和微型計算機為基礎的數字化控制技術、電力變換技術等關鍵性技術方面的突破有關。要提高交流傳動系統的整體性能，可從以下三個方面開展研究工作：（1）PWM技術的應用隨著電壓型PWM逆變器在高性能交流驅動系統中的廣泛應用，我國對PWM技術的研究更為深入。PWM功率半導體器件的開關控制主要采用是高頻技術，一般來說，PWM技術可分為三類進行研究，即隨機PWM、正弦PWM以及優化PWM。正弦PWM的開關頻率對于提升電力電子器件的功率有著非常突出的作用，這使得該技術在中小功率交流驅動系統中的應用極為廣泛。不過，這種技術不適用于容量過大的電源轉換設備，因為高開關頻率將會引起極大的開關損失。（2）直接轉矩、矢量控制技術的應用對于交流電機的交流驅動系統而言，其具有強耦合、多變量、非線性等特點，這就使得其控制工作變得十分的動態化，不過我國目前在這方面的研究還是較為成功的。在上世紀七八十年代，我國就提出了交流電機的動態控制理論，該理論要求不僅要對各個變量的振幅進行全面的控制，同時還要對各個階段進行控制。直接轉矩控制技術以及矢量控制技術是我國在交流驅動系統控制中的主要技術，此外，隨著科學技術的發展，神經網絡控制、模糊控制等智能控制技術也在我國逐漸發展起來，對提高交流傳動系統的控制精確度有著極其重要的作用。（3）微電子技術的應用微電子技術對于提高我國數字控制處理芯片的運算能力以及可靠性有著極大的作用。當前，適合用在交流傳動系統中的微處理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit—ASIC、DigitalSignalProcessor—DSP、單片機等。其中，高性能計算機的結構形式主要采用的是多總線結構、多處理器結構以及流水線結構等。
4結束語
電力電子技術主要內容范文2
通過本校組織的“電力電子技術”教材編寫組成員前期深入調研后發現，目前國內本科院校自動化專業主要采用的同類教材有二十余種，主流教材的情況匯總如下：由機械工業出版社出版的王兆安主編的《電力電子技術》（2000年已出第4版）。該教材的特點：結構科學、合理，體系較完整，系統性強，理論分析較為全面，體現了當時電力電子技術的概貌，適合于課堂教學。該教材成為國家“九五”重點教材，是國內工科本科院校的“電力電子技術”經典范例教材，目前國內仍有百余所高校采用該教材。該教材的不足之處是由于技術自身發展的原因，部分內容在當前顯得較為陳舊，電力電子新技術的內容不全面，再有，關于培養學生實踐能力和創新精神的內容嚴重不足。由高等教育出版社出版的陳堅主編的《電力電子學》（2004年已出2版），該教材的特點：層次分明，結構科學合理，主要內容地推證和分析比較詳細和全面，便于讀者進行自學，成為普通高等教育國家級“十五”規劃教材，受到相關專業研究生和國內重點大學相關本科專業學生的歡迎。該教材的缺點是理論分析過于深化，與實踐工程應用有些脫節，不適用于工科相關本科專業的教學，更不適用于“工程實施型人才”的培養。丁道宏主編的《電力電子技術》（航空工業出版社，1999年），以及趙良炳主編的《現代電力電子技術基礎》（清華大學出版社，1996年），也是經典教材，也受到眾多高校的歡迎。另外賀益康、潘再平主編的《電力電子技術》（科學出版社，2004年）和莫正康主編的《電力電子應用技術》（機械工業出版社，2003年第3版），還有徐德鴻主編的《電力電子應用技術》（科學出版社，2006年第1版），上述教材的特色是盡量照顧到行業特點和實用性，但新技術應用的案例顯得不足，與實踐教學環節的聯系不夠緊密，關于培養學生實踐能力和創新精神的內容偏少。
目前“電力電子技術”教材存在的主要問題
由于電力電子技術自身發展較快，編寫教材時，當時技術發展的水平有限，上述教材中新知識點介紹嚴重不足，不能全面介紹電力電子技術當前發展的先進水平。以往的教材與相關課程的內容銜接不緊密，使自動化專業整體教學的系統性和連續性較差。尤其與運動控制系統課程的教學內容有重疊、斷點的現象。重復的內容加重了學生的學習負擔，浪費了寶貴的教學時間；銜接上有斷點的內容形成許多知識點的“信息孤島”現象，不利于學生對整個專業知識系統性的理解和學習。[2]目前，電力電子技術與其相關技術呈現出相互交叉和相互融合發展的新局面，產生了許多新技術應用領域。由于當時新技術的實際應用不夠成熟和廣泛，以往的教材中有關新技術工程應用內容不足，缺少新技術工程應用實例，尤其是電力電子技術在綠色環保、節能等方面的應用案例嚴重不足。過多的理論教學不結合先進的實際應用，使學生在學習過程中感覺不到該門課程的價值，不能很好地激發學生的學習熱情。
本教材的特色及創新點
本校在借鑒以往該類教材優點的基礎上，緊密結合本校自動化專業的人才培養方案，將畢業生培養目標定位于“工程實施型人才”。本教材在保證知識先進性和系統性的同時，將著重培養和提高學生的工程實踐能力和創新能力的理念貫穿于整個教材內容中。1.對教材內容進行整合和優化結合培養目標，在每一章內容編寫上都要認真地貫徹優化理論教學內容的理念，堅持以實踐教學內容為主導思想。針對工程實施型人才需要掌握知識的特點，在保持理論知識系統性和完整性的前提下，對過于深入的理論教學內容進行弱化整合，對于偏離當前電力電子技術主流技術的理論進行適當的刪減。教材內容加強了與實踐教學環節的聯系，對原有實驗內容進行篩選、綜合和補充，減少驗證性實驗，開出綜合性和設計性實驗，在此基礎上，開出一些有助于培養學生工程實踐能力和創新素養的實訓項目。[3]2.加強教材的先進性和工程應用性，激發學生的學習熱情為突出工程應用，本教材以“器件-電路-工程應用”為主線，在補充和完善新知識的同時，重點增加介紹新技術工程應用的內容。在各章中都增加了與該部分理論緊密相關的工程應用案例，尤其增加電力電子新技術在節能、綠色環保等方面的成功應用案例。讓學生深切體會到該項技術的有用性。興趣是最好的老師，學生實際能看到該門課程有價值的工程應用案例和廣闊的前景，在加深對理論知識理解的同時，必將激發對該門課程的學習熱情和主動性。3.解決與相關課程的內容銜接不好的問題，完善整體專業教學內容的連續性重復的教學內容加重了師生的負擔，浪費了課堂的教學時間；銜接上有斷點的內容形成許多知識點的“信息孤島”現象，不利于學生對整個專業知識系統性的理解和學習。本教材較好地解決了與相關課程的銜接，尤其解決了以往教材與運動控制系統相關課程在內容上存在重復和斷點的情況，使整體自動化專業的教學在教材內容上形成一個連續、完整的體系。4.寫作風格通俗易懂，可讀性好一般的專業教材習慣于大量的深奧理論的堆砌和抽象的長篇論述，容易使讀者產生為難和反感的情緒，不利于知識的吸收和消化。為此在全書的寫作風格上力求淺顯易懂。例如，在闡述一個抽象基本原理之前，首先從該原理在日常生活中的小應用或大家熟知的工程應用講起，引起讀者的興趣，文字描述貼近人們的日常生活，迅速拉近與學生的距離，消除隔閡和為難情緒，然后再逐層深入觸及原理核心內容。由淺入深、通俗易懂的寫作風格在學生學習過程中會起到引人入勝的奇特效果。[4]
結束語
電力電子技術主要內容范文3
【關鍵詞】電力電子技術；電子系統；應用及發展
電力電子技術是計算技術在電力系統中的具體實現，隨著電力系統計算機化和信息化的水平不斷提高，電力電子技術在電力系統中的作用也越發明顯。簡單的說，電力電子技術就是通過計算機技術將強電和弱電進行有效的組合，它是計算機應用技術、電子技術、電路技術還有電力控制技術為一體的服務性的技術。筆者就電力電子技術在我國電力系統中的應用和發展進行了重點闡述，說明電力電子技術在電力系統中的重要性。
一、電力電子技術的發展
1.電力電子技術的產生
電力電子技術的產生要追溯到上世紀50年代時期，電力電子技術的產生是以晶閘管的問世為里程碑的。作為現代電力系統中的重要傳動技術，電力電子技術在晶閘管的基礎上可發出了可控硅整流裝置，可控硅整流裝置的問世，代表了電力系統傳動技術的一次巨大的跨越。從此以后，電能的變換和控制正式步入了電力電子器件構成的變流器時代。所以說，電力電子技術的產生是以可控硅整流裝置為標志的。
2.電力電子器件的發展
電力電子技術產生自以后在電力系統中有了十足的發展。第一代的電力電子器件主要以電力二極管和晶閘管為代表。第一代電力電子器件的特點是體積小、耗能低。在電力電子技術產生以后其迅速的取代了原有電力系統中的老式汞弧整流器，為電力電子技術的推廣和發展奠定了良好的基礎。同時，電力二極管對于電路系統中電路性能的改善作用十分明顯，它在降低電路損耗和提高電源使用率方面也各有建樹。
電力電子技術發展到現在，整流二極管的種類各式各樣，功能也各不相同。隨著電力系統的不斷發展，第二代電力電子器件在上世紀79年代產生，第二代電子電力器件的特點是具有自動關斷能力（例如可關斷晶閘管和靜電感應晶體管等）。第二代全自動可控型的電力電子器件較第一代晶閘管相比，開關速度有了明顯的提升，可以用于開關頻率較高的電路中。
第三代電力電子器件的產生是在上世紀末90年代，隨著電力系統的不斷建設和發展，電力電子裝置的結構和體積得到了進一步的改良，第三代電力器件的體積更小，結構也更為緊湊。并且出現了將幾種電力器件相結合的電子模塊形式，為電力器件的發展和使用創造了很大的方便。后來，又在集成模塊的基礎上，把應用于控制電力技術中的多中國電力器件相組合，構成了集成電路。功率集成電路的出現，標示著電力電子技術邁向了高頻化和標準模塊化以及集成化和智能化的新時代。
電力電子技術的產生至現在，以電力電子器件的變革為歷程，經歷了以上三個階段。目前，電力電子技術正向著以高頻技術處理問題為主的現代電力電子技術方向發展。在實現高頻技術的基礎上，更增加了節能、環保、自動化、自能化等特點。
二、電力電子技術在電力系統中的應用
1.電力電子技術在發電環節中的應用
電力電子技術在發電環節中的應用，主要體現在發電機組的勵磁控制和變頻調速上。在我國范圍內乃至全球范圍內的各個大型電廠發電機組中，運用的最為普遍的就是靜止勵磁系統，電力電子技術的發展，使電子技術取代了勵磁控制中的勵磁機環節，使靜止勵磁實現了簡單的控制構造和高性能低成本的運作。同時由于電子技術代替了勵磁機的環節，使靜止勵磁能夠對自身進行迅速有效的調節，提高電力系統的運作效率。
其次，電子技術也普遍應用在電廠發電機組的變速恒頻勵磁上。由于在水力發電中，水源頭的壓力和單位時間內水力的流動量對水力發電的效率產生著影響，水力發電機組的運轉速度也在隨著水力的壓力和流動量不斷變化。同樣的道理也發生在風力發電和活力發電當中。因此，對發電機組轉動的勵磁電流頻率進行調整，使發電機組的電流頻率同轉速通過電子技術達到一致，保證發電機組實現最大功效的運作，變速恒頻勵磁技術就是其中的代表。
同時，電子技術也應用于電廠的風機水泵的變頻調速上和太陽能發電控制機組的控制系統中。在電廠的電力生產過程中，由于發動機組等設備對于發電量的損耗相對較大，考慮電力生產中節約能源的要求。在高壓電和低壓電的轉換過程中，使用風機水泵變頻機替代原有的變頻器，改變電能轉換過程中耗能大效率低的問題。這一技術還在不斷完善和摸索中，還需要電力研究工作者不斷的努力和創新。
而在太陽能發電的控制系統中，電子技術的作用尤為突出，太陽能作為21世紀被廣泛重視的新型能源，發展太陽能發電產業是整個國家乃至全世界的戰略目標。然而由于太陽能發電本身的功率過大，在使用太陽能發電機組發電的時候，需要將生產出來的電能進行轉換，這個時候就需要大功率的電流轉換器。而電子技術能夠很好的解決這一問題。
2.電力電子技術在輸電線路中的應用
電力電子技術在輸電線路中的應用主要體現在柔流電技術、高壓直流電技術以及靜止無功補償器等上。
（1）柔流輸電技術
柔流輸電技術（FACTS）產生于上世紀的80年代，主要以柔性的交流輸電設備為表現方式廣泛應用于輸電線路中。在電力的輸送過程中，由于傳統電力功率的控制方法過于粗糙，無法實現在輸電過程中對于電能的調整，使輸電過程中產生大量的電力損耗和高昂的輸送成本。而柔流輸電技術的主要內容是在輸電線路的重要部位使用電力電子控制裝置，對輸電系統中的各項參數進行適時的控制，以實現輸送過程中電能功率的合理分配，降低書店過程中的輸送成本和電能消耗，大幅度的提高電力系統的穩定性和可靠性。
（2）高壓直流輸電技術
高壓直流輸電技術在輸電系統中的主要實現是以晶閘管為代表的。晶閘管是電力電子技術發展的一個重要發明，自從晶閘管產生并被嘗試應用于直流電的輸電系統上，晶閘管換流閥就一直應用于輸電系統中的直流電輸送中。在這之后又出現了具有可操作的電力輸送控制器，例如GTO、IGBT等等，可操作的電力系統輸送設備為電流的轉換過程減少了交直轉換變壓器的使用，為電廠的電能生產減少了生產成本，加強了電流交換設備在電力系統中的競爭力。
（3）靜止無功補償器
靜止無功補償器（SVC）在上世紀70年代被廣泛使用電力系統之中，靜止無功補償器在電力系統中被廣泛應用于負荷補償和輸電線路補償當中，在大功率的輸電網絡中，靜止無功補償器主要起到的是控制電壓的作用，也用于提高系統的穩定性和阻尼等。靜止無功補償器的設計不包含旋轉部件，它不使用大容量的電容器，所需要的無功功率通過電感器來獲得，靜止無功補償器通過對電抗器進行迅速的調控，能夠實現發出無功功率到吸收無功功率的平滑轉變，特別適用于中高壓輸電線路中的無功補償工作。
3.電力電子技術在配電過程中的應用
要使配電系統能夠配送出高質量的電力資源，需要在配電過程中滿足配電頻率、電壓以及在諧波上滿足相應的條件，同時，在配電過程中需要阻止電能的各種不穩定的波動和影響。這個過程中，電力電子技術作為配電環節的質量控制部分，以用戶電力技術和FACTS技術為實現形式。FACTS技術在前文已經提及，它是通過在配電線路中增設電力電子裝置，加強對與電壓，電流和功率的可控性，調控電力傳輸能力的技術。
用戶電力技術解決的是配電系統中既時發生的需要馬上解決的重要問題，主要復負責配電系統在配電過程中的安全性和穩定性，用于保證配電輸電過程中，電力能源的質量。而FACTS技術則更為傾向于配電系統中對于電能的輸送能力和有效控制力。FACTS技術和用戶電力技術都是針對配電系統開發出的新型電力電子技術，兩者的構造和工作原理大致上相同，隨著電子技術的不斷發展，在近些年，FACTS技術和用戶電力技術在一定程度上已經逐步同步并合用，其中比較具有代表性的就是定制電力（DFACTS）技術。
4.電力電子技術在電力系統節能方面的應用
電子技術在電力系統節能方面的應用主要體現在兩個方面，分別是：變負荷電動機調速運行方面和提高電能使用率方面。電廠生產電能和配送電過程中，常常產生大量的電能浪費。上文已述，電廠在生產電能的過程中，由于發電能源的變化，發電機組不能夠很好的實現配合，會產生無功功率的浪費現象。通過對變負荷電動機的運轉速度進行調整和控制，能夠實現電能的良好生產和配用。這項技術在國外已經比較成熟，但是我國仍然處在研究和探索的階段。但是，變負荷電動機在實際的應用中也存在不可忽視的缺陷，變負荷電動機在控制和調控運轉速度方面適用的發電機組較為廣泛，在實際運行中的工作效率也十分準確。但是變負荷電動機的生產和配置成本較高，而且在工作過程中對電網的影響較大，只適用于中大型電廠。同時，我國電力系統現用的電力設備，在配送電的過程中，對于電能的損耗和生產的成本較高，對于電能的質量影響較大。而電子技術能夠通過在配送電系統中增設可控設備，對配送電過程中的電能進行調控，保證電能的質量和穩定。
三、總結
電力電子技術在電力系統中的應用和發展對于電力系統的建設和發展起到了里程碑的作用。隨著計算機技術和電力技術的不斷發展，電力電子技術也在不斷的吸收新的技術不斷的發展。然而，作為一種處在發展過程中的電力控制技術。電力電子技術在電力系統中的應用和穩定性還遠遠不能夠達到電力電子技術的設計要求。如何實現電力電子技術在電力系統中應當起到的控制作用，我們要從電子設備的革新和電力電子技術的不斷發展上謀求出路，不斷的探索和發展電力電子技術對于提高電力的生產質量，減少生產成本和配送損耗，實現電力系統的經濟效益，有著重要的意義。
參考文獻
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電力電子技術主要內容范文4
【關鍵詞】電力 電子集成 現狀 趨勢
我們在研發電力電子技術以及生產、維護裝置上要投入大量的人力、物力，因此極大的限制了電力電子裝置的普及使用，讓電能使用技術的進步和發展被約束。根據相關研究表明，電力電子集成技術是制約電力電子技術發展的主要原因。因此深入的研究電力電子集成技術對電力電子技術的普及具有重要的現實意義。筆者在本文中首先分析了電力電子集成技術的概念和重要意義，然后探討了集成技術的形式和層次，最后分析了研究的現狀以及發展方向，以期進一步提升電力電子集成技術的運用和發展。
1 電力電子集成技術的概念和重要意義
1.1 概念
早在幾十年前就已經出現電力電子集成概念，1946年，在美國誕生第一臺計算機――ENIAC，隨著計算機技術的發展和進步，出現了晶體管計算機，由此出現集成電路。集成電路的出現讓人類科技獲得突飛猛進的發展和進步，出現了早期的單片集成，同時初步形成集成的片內系統（System On Chip―SOC）理念。但是在單片集成上存在顯著地問題如導熱、電流小等，這些情況致使單片集成的適用范圍難以普及。當前，電力電子集成化思想已逐漸明確，以電力電子功率模板為基礎對單片集成技術進行革新，形成了更加完善的集成化理念。
1.2 重要意義
電力電子集成技術的提升和電力電子行業的發展息息相關。這對復雜的電力電子集成系統的研發比較有利，會有效的降低設計成本以及設計的人力、物力投入，進一步創新電力電子行業的技術，對電力、能源以及工業生產的自動化產生深遠的影響。同時電力電子領域的技術密集產業以及勞動等問題可以被電力電子集成技術的發展和進步過程中很好的解決。
2 集成技術的不同層次和形式
2.1 單片集成
在加工的過程中使用半導體集成電路方法是在同一片硅片上集成制作電力電子電路中的功率器件、驅動、控制和保護電路，其主要思想為SOC單片系統概念。和其他集成方式相比，這種集成方式的集成度最高，比較適合自動化、大批量生產，成本較低，但是制造工藝差別較大，還存在傳熱、高壓隔離等問題。所以單片集成的難度較高，當前使用的范圍較小。隨著新型半導體材料制造工藝的進步和提升，其會有較大的發展，大功率是未來發展的方向。
2.2 混合集成
所謂的混合集成技術，是一種封閉操作的混合技術，其主要是在一塊模版中組合功率器件、保護電路等相關的硅片，進而通過相互獨立的工作形式形成一個個獨立的工作的單元。該混合集成技術能夠把產品加工過程中高壓隔離等問題很好的解決，同時具有高密度集成的優點，由于具有體積小、質量輕等特性，在電子集成領域被廣泛的運用。但是因為其內部存在電磁兼容的問題，需要進一步提升其可靠性。
2.3 系統集成
機器的有機組裝被大量有實體設備的出現而實現，對組合和搭配合理的制定可以形成機器系統。因為電力電子技術在不斷變化之中，對系統進行集成的過程中，進行系統集成可以使用電路設備以及和此相關的設備，進一步提升系統的完整性。功能是集成的重點，集成不同的功能能夠發揮更大的作用，同時要求的集成技術要求較低。運用這樣的方式集成組合系統，和未集成的系統相比，其不僅體積較大而且重量也很大，集成線路所具備的優勢無法系統的發揮。
3 主要研究內容及現狀
3.1 電力電子集成模塊的電路技術和磁技術
集成模塊是電力電子集成模塊研究的主要內容，作為一種主電路其具有一定的通用性能，其中還具有驅動電路、控制電路等原件，具有較高的技術性。在選擇研究目標以及性能提高上具有顯著的作用，使用的工程中能耗會被進一步降低，該技術方案可靠性較強。在研究主電路的過程中可以使用直流/交流變換電力開關等器件，保障有效的使用電子集成模塊。
3.2 新型電力電子器件
在研究新型電力電子器件的時候，SiC器件和Si器件是研究的主要對象，主要研究改進工藝，我們主要致力于研究怎樣有效地降低器件的損耗，保障發熱水平，開發模塊的散熱裝置。
3.3 電力電子集成模塊的封裝技術
混合集成是國內在電力電子集成方面的主要方式，所要要重點的研究電力電子集成模塊的封裝技術。當前鋁絲鍵合技術是集成上使用的主要技術，不僅更便于使用，而且投入的成本較低；但是也具有一定的缺點：
（1）沒有較大的鍵和點面積、傳遞熱速度較慢；熱點比較集中，容易出現芯片局部過熱的情況，破壞芯片。
（2）電流不易擴散容易在局部集中，在開關等絕緣處較易出現過電情況。
（3）鋁絲之間的電流分布不均勻，出現的電流會集中在局部。
所以在對鍵和技術進行研究的同時，可能會有很多問題，因此我們主要對多芯片模塊技術進行研究。對其進行研究，不僅要借鑒加工以及組裝集成電路的方法，同時在安裝的時候還需要集中不同的裸片，開展多層的互聯工作，保障制作的模塊具有完整的功能。
3.4 電力電子集成模塊的計算機仿真、輔助設計理論和方法
IPEM具有較高的集成度，同時工藝以及結構相對復雜，其設計的領域以及技術問題比較多如：電路、控制、材料、傳熱等，必須在計算機仿真以及輔助設計工作，但是現在開發出的軟件不能勝任這項工作，要集中電磁場、傳熱、電路等多種仿真和輔助設計工具有效的結合才能實現目的，這給仿真和輔助設計工具的開發提出的更高的要求。
4 電力電子集成技術的發展趨勢
如今，新型半導體材料的改善以及加工工藝的提升，未來單片集成的方向和發展趨勢必然為大功率，這有利于適用范圍的擴大和推廣使用?；旌霞傻募沙潭纫约凹夹g上的發展優勢比較突出，所以，未來電力電子集成技術而言，市場前景比較大。深入的研究電力電子集成模塊的磁技術和電路技術并對其加以改善，有效的提升電路的性能，降低損耗。今后，電力電子集成技術的發展方向為功率原件、電路元件等效應集成上發展。保障高度集成元件內部，讓生產成本更低，滿足自動化生產的需要。
5 結束語
隨著電力電子技術的產生和發展我們利用電能的方式發生了很大的改變。同時人們使用電能的觀念也由于電力電子技術的發展而有所改變。但是就電力電子技術的實際發展情況來看，存在的主要問題為電力電子裝置的應用范圍有限。對集成技術的現狀進行研究，分析電力電子集成技術未來的發展趨勢，和實際的科學技術有效的集合在一起，采用最優的集成形式，有效的推進實用化、產業化集成技術的發展。
參考文獻
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作者簡介
潘元忠（1963-）男，壯族，廣西壯族自治區上林縣人。大學本科學歷。現供職于廣西水利電力職業技術學院，主要研究方向為電工基礎、電子技術。
電力電子技術主要內容范文5
關鍵詞：高職；電力電子技術課程；形成性；考核評價體系
在高職中，《電力電子技術》是電氣自動化技術專業的一門基礎且重要的課程，所涉及的領域比較寬廣，例如電子、電力、控制等，并且對于各種電力電子的元件及其構成的變流電路都有所涉及。隨著近幾年來，我國師范化建設進程的不斷深入，各個高職的電力電子技術課程都已經開展了“項目引領、任務驅動”的教學模式，并一直處于研究與實踐的階段。在實際的教學活動過程中，教師將全班學生分為三人一組的小組，每個小組都有著任務，教師引導學生在完成任務的過程中獲得相關的知識。因此，本文對此展開的討論，具有十分現實而深遠的意義。
1 高職電力電子技術課程的內容及其形成性考核評價
根據我國時展對信息和電氣專業的職業素養和職業能力提出的培養要求，電力電子技術這門課程的內容從總體上來講一共設置了4個教學情景，主要包括有直流電動機調速裝置制作、開關電源裝置制作、變頻器裝置制作以及調溫電爐控制裝置制作。這四個教學情景在電力電子技術課程中具有很大的代表性，而每個教學情景的形成性考核評價都是由教師評價、個人評價以及小組評價組成，評價結果一般以百分制計算，其中教師評價占總體的40%，而小組評價和個人評價各占30%。教師評價主要是由教師根據學生完成的任務情況并且獲得的階段性成果進行的一個合理評價；個人評價主要是指學生自身對于在項目工作任務中的表現進行客觀的自我評價，這在一定程度上有利于學生個性化的培養，幫助他們獲得成就感，從而提高他們對于學習的熱情和積極性；而小組評價是由各個小組進行綜合討論以后，對于其他小組在日常學習中相互交流與合作、產品的工藝以及產品的功能等內容進行地評價，進行小組評價不僅可以提高學生的團隊合作水平，而且還能提高學生的評價水平，幫助學生樹立正確的判斷意識。
2 以工作過程為基礎的形成性考核評價體系
2.1教師評價
教師評價需要充分體現出學生對于器件特性的掌握、電路調試、電路連接以及綜合運用能力的考核，同時還需要包括其他方面的量化考核，例如團隊精神、創新能力、表達能力、組織紀律、文明習慣、報告書寫等，從而對學生進行綜合性的考核評價，提高學生的綜合素質和職業能力。其中教師考核點一共有八點，資料收集、功能與技術指標、元器件選擇、方案匯報、電路調試、數據與波形記錄、文檔整理、團隊精神。這八點按百分制計算，其權重分別占總體的10%、10%、25%、10%、15%、10%、5%、15%。其考核標準可以分為A檔、B檔以及C檔，其中A檔是優秀、C檔是合格，教師根據學生項目任務的完成情況及其獲得的階段性成果給予相應的分值。
2.2 個人評價
個人評價是學生對項目任務過程中，自身的表現情況進行的客觀自我評價。個人評價的主要內容包括有團隊協作精神強、能創造性的提出個人意見、能夠按時完成教師交給的工作任務、積極參加有興趣的工作項目、能夠傾聽別人的意見并且善于接受、能夠積極地面對自身的失敗、在項目工作任務過程中能夠有始有終、對其他小組成員起到促進的作用、善于積極處理各種矛盾、以及規范好各種各樣的操作安全行為等內容。評分標準如果是10分，便表示個人能夠滿足該項內容的要求；8分表示個人能夠較符合該項內容的要求；6分表示個人基本符合該項內容的要求；4分表示個人稍微符合該項內容的要求；2分表示個人基本不符合該項內容的要求；而0分則表示個人完全不符合該項內容的要求。
2.3 小組評價
小組評價的標準主要是針對于學生的團隊精神、表達能力、組織紀律、報告書寫以及文明習慣等方面的能力進行的綜合考核，同時對于完成工作項目任務的情況進行適當地評價，從而提高學生的綜合組織和職業能力。小組評價的行為標準主要包括有，能夠耐心地幫助其他小組成員完成教師交代的任務、能夠虛心地接受他人的意見并進行改正、具有較強的團隊合作精神、無論在校內還是校外的實踐基地都表現良好、方案設計比較合理、數據的記錄分析、實現各種功能、匯報條理性好、資料文檔整理以及實際操作安全規范好。評分標準主要是按照十分制打分，其中十分表示創新性的完成任務；八分表示的是任務完成與要求相符；六分表示任務的完成情況基本與要求相符；四分表示任務完成的情況與實際要求有著一定的差距；兩分表示任務完成的情況與基本要求還存在著很大的差距；零分則表示任務根本就沒有完成。而具體的組數會根據每個班的教學實際情況進行適當地調整。
3 實踐效果
經過大量地實踐表面，以工作過程為基礎的形成性考核評價體系能夠在最大程度上提高學生對課程適用性的正確認識，使得學生不僅具有電力電子裝置的設計和開發能力，而且還對學生的小項目開發設計能力、項目調研和開發能力、表達能力、以及撰寫能力等有一定的促進作用，進而有效地提高學生的綜合素質。這主要表現在以下四個方面。
3.1 有利于提高學生的學習主動性
將形成性考核評價體系建立在工作過程的基礎之上，并且貫穿于整個學習過程之中，從資料的搜集、電路的設計、系統的調試、小組的匯報以及各種文檔的整理，在這過程中每個階段或者是任務地完成，學生都能夠清晰的看到自己的完成情況以及學習效果，從而會讓學生獲得成功的喜悅感，使得學校的學習主動性和積極性較以前而言有了極大地提高。
3.2 有利于學生團隊合作精神的培養
在基于工作過程的形成性考核評價體系中，教師把全班的學生分為三人一組的小組，并向每個小組安排項目或者任務。而每個項目或任務都需要小組中每個成員共同努力、齊心協力地合作才能完成，并且在考核的指標中，團隊的合作精神占有一定的比例。同時在考核的方法和實際操作的過程中，都在一定程度上培養了學生的團隊合作精神。
3.3 有利于學生撰寫能力和表達能力的增強
在每個小組完成項目或者是任務以后，都需要利用現代多媒體技術，例如PPT等，對本組的工作完成情況在全班和教師的面前進行匯報，并整理相關的技術文檔。這不僅能夠增強學生的撰寫能力和表達能力，而且還能在一定程度上提高學生的綜合素質。
3.4 有利于學生安全意識的提高
在直流電動機調速裝置制作、開關電源裝置制作、變頻器裝置制作以及調溫電爐控制裝置制作這四個情境項目的實現過程之中，教師評價和小組評價的內容都包括有安全文明的工作、儀表儀器的規范操作等標準。這在一定程度上會促使安全操作、儀表儀器等的安全使用考核不再只是一句空話，而是徹底落實到了實際的教學活動之中，從而有利于培養學生良好的安全意識。
4 結語
在“項目引領、任務驅動”的新要求下，形成性考核評價體系的建立，對學生的職業崗位工作能力進行了系統地訓練，有利于學生學習積極性的提高，為各個高職學校電力電子技術課程的考核評價形成指明了一個科學合理的發展方向，而且還對其他基于工作過程的項目化教學課程提供了借鑒和優秀的經驗。但是在考核點的分值分配以及設置等方面，還需要進一步探索與實踐。但是從目前的實踐效果來看，基于工作過程的形成性考核評價體系在高職電力電力技術課程中取得了良好的效果，相信在不久的將來，隨著實踐經驗的積累以及教師的努力探索，終將會形成一個科學、完善、合理的形成性評價考核體系，從而促進我國教育事業地發展。
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電力電子技術主要內容范文6
關鍵詞：智能電網；控制；信息技術；電力電子技術；儲能技術；仿真
0 引言
電能已在人類能源利用方式中占有很高的比例，隨著電力交通技術、可再生能源利用技術的發展，這一比例還將大幅提高。全球范圍內的能源、環境問題的突出，迫使人們對電網這個大規模、高密度、強動態的能源收集、傳輸與分配系統，提出更可靠、更高效、更可控的要求，智能電網的概念應運而生。具體來講，智能電網發展的驅動力與以下因素密不可分，
①整合可再生能源、分布式能源，實現新能源發電的“友好”并網；②提高大電網安全性、可靠性、供電質量；③提高發電和用電效率；④滿足電力負荷變化，特別是電動汽車發展帶來的挑戰）；⑤提高電網的經濟性，降低電網建設和運行成本；⑥實現信息互動，提高服務水平。
總之，滿足電能需求，保證供電的安全性、可靠性、經濟性、電能質量、環保約束，實現與用戶的互動和增值服務已成為對電網發展的基本要求。智能電網正是通過不同層面、不
同時間尺度對電能的控制滿足上述要求的。智能電網通過信息感知、信息分析、預測推演、指令執行形成完整的信息流與能量流的協調控制、電能的高效、精確轉換與控制構成智能
電網實現其功能的基本環節。
1 智能電網對控制技術的要求
目前，由于各國根據自身國情對智能電網的需求和考慮不盡相同，智能電網尚未有一個統一、明確的定義。在美國，智能電網的提出源于傳統電網在供電可靠性方面的差距以及對信息產業提振的需求，因此，其智能電網強調信息技術的應用。歐洲諸國及日本則主要從可再生能源發展需求角度提出智能電網，其特征在于電網對可再生能源發電的兼容性。中國則依據自身電網發展的規律，提出堅強智能電網的概念，突出跨區域資源優化配置和能源多元利用的特色。
通過對比分析歐美國家對智能電網的定義，可以總結出智能電網具有以下特征。
（1）自愈。實時掌握電網運行狀態，預測電網運行趨勢。及時發現、快速診斷故障隱患和預防故障發生；故障發生時。在沒有或少量人工干預下。能夠快速隔離故障、自我恢復。避免大面積停電的發生。
（2）兼容。電網能夠同時適應集中式發電和分布式發電模式，實現與負荷側的交互，支持各種清潔、綠色、可再生能源的接入，滿足電網與自然環境的諧調發展。
（3）優化。優化發電、輸電 、配電與用電等各個環節，提高能源的利用效率，降低運行、維護和投資成本。
（4）互動。實現與用戶的智能互動，有效開展電力交易，實現資源的優化配置，提供最佳的電能質量和供電可靠性。
（5）集成。實現監測、控制、保護、維護、調度和電力市場管理等數字化信息系統的全面集成，形成全面的輔助決策體系。
研究者發現，為實現具備上述特征的智能電網，必須滿足下述控制方面的要求：①在初期就能檢測電網問題并實施校正措施；②接受更大量的數據信息并做出響應；③系統能夠快速恢復；④迅速適應電網變化并進行拓撲重構；⑤為運行人員提供高級的可視化輔助系統。
智能電網的最終目標是有效整合并綜合利用電力系統的穩態、動態、暫態運行信息，實現電力系統正常運行的方式轉換、在線監測、優化、預警、動態安全分析，緊急狀態下的協調控制，事故狀態下的電網故障智能化辨識及其恢復等功能。
隨著可再生能源電源裝機的增加，動態頻率問題、局部有功功率不平衡問題尤為突出?；陔娏﹄娮蛹夹g和儲能技術采用廣域監測與控制，將成為解決規?；稍偕茉窗l電并網問題的重要技術手段?？稍偕茉磻玫牧硪环N重要方式為，小容量、低電壓、大數量分散設置于用戶或負荷附近，形成分布式電源應用方式，這種方式包括負荷波動與可再生能源電源出力波動的雙隨機過程。電壓偏差、電壓波動與閃變等電能質量問題突出，并網支路的潮流變化大，對主網的不利影響明顯。為此，人們提出在區域電網與主網連接處并聯設置儲能裝置，通過與分布式電源區域內其他電源的協調控制，構成相對穩定的局部小電網或微電網，再與主網連接，實現分布式可再生能源有效控制和利用。
分析電力系統在擾動下的動態行為、確定適當的對策、預防事故的發生或避免事故的擴大是智能電網控制的核心內容之一。 信息與通信、智能分析技術及電力電子技術的發展促進了智能電網控制決策技術的進步和控制能力的提高。
2 智能電網控制相關技術及其發展
智能電網控制的實現遠非只是控制技術自身的問題，信息與通信、電力電子、儲能、仿真與試驗等技術是實現智能電網控制不可或缺的技術，以下主要針對這些技術，論述其特性及發展趨勢。
2.1信息技術
建立功能強大、高度融合的信息系統是實現智能電網的基礎。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態、實時信息和電力交換互動的大型基礎設施。當通信系統建成后，智能電網通過連續不斷地自我監測和校正，應用先進的信息技術，實現其自愈特征。信息系統還可通過監測各種擾動，重新分配潮流，避免事故的擴大。高速雙向通信系統使得各種不同的智能電子設備（IEDs）、智能表計、控制中心、電力電子設備及其保護系統，以及用戶進行網絡化的通信，提高對電網的控制能力和服務的水平.對于通信技術而言，需要重點發展兩個方面的技術：①開放的通信架構，使之形成一個“即插即用”的環境，保證電網元件之間能夠進行網絡化通信；②統一的技術標準，使所有的傳感器、智能電子設備及應用系統之間實現無縫通信，也就是信息在所有這些設備和系統之間能夠得到完全理解，實現設備和設備、設備和系統之間、系統和系統之間的互操作功能。
光纖通信技術和無線通信技術構成未來智能電網的基本通信方式，電力線路載波及電力特種光纜將獲得一定程度應用。光纖通信技術中的復用技術、長距離傳輸技術、自動交換光網絡技術、分組傳送網技術等將成為該領域的重要技術發展方向。傳統的數字微波通信還將作為電力系統的主要通信方式，另外衛星通信、移動寬帶通信也將在業務輔助支持領域獲得應用。
參數量測技術是信息系統的感知環節，是實現智能電網控制功能的基本組成部件，先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息，以供智能電網的各方面使用。通過參數量測可以評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計、管理用電、減輕電網阻塞以及實現與用戶的溝通。通過智能電表可實現對用戶相關參數的測量及控 制，通過相量測量單元（PMU）、廣域測量系統（WAMS）、元件動態監測、各種先進的傳感器及通信技術等實現系統快速仿真、智能預控、智能恢復等功能。
空間信息技術和流媒體（stream media）技術作為當代信息技術的最新成就，將在智能電網的信息處理中發揮重要作用?？臻g信息技術包括地理信息系統（GIS）、遙感技術及全球定位系統（GPS）。流媒體技術則指在互聯網中使用流方式傳輸技術的連續時基媒體。
信息技術應用中，結合電力系統的知識獲取與數據挖掘、數據倉庫與在線聯機分析處理將構成智能電網中信息處理的關鍵內容和技術難點。
2.2電力電子技術
電力電子設備以其靈活性、精確性和快速性，成為智能電網的有效執行單元，在智能電網控制中發揮重要作用。電力電子技術包括器件、電路與系統 3個層次。其中器件的發展和應用是整個電力電子技術的基石。所謂“完美”的大功率器件到目前為止還未出現，但新的器件不斷獲得應用，給電能的靈活控制帶來新的更好的手段。這些器件雖然特性各異。但依據控制方式可分為不可控、半控和全控器件。在過去的 20 多年里，電力電子器件，特別是全控型器件得到快速發展。目前市場銷售的IGBT反向阻斷電壓可達 6.5KV，正向工作電流達 600a 或 5KV/2KV。4KHz/5kA 的 IGCT 已獲得廣泛應用。新材料、新工藝的功率器件還將不斷出現，為大容量、低功耗、高頻率應用提供了新的可能。
電力電子電路拓撲的發展與其應用場合密切相關，電力電子技術在電力系統中的應用，主要為處理大容量、高電壓電能，對電磁兼容特性及電能質量提出了較高要求。因此，級聯技術得到快速發展。實現高壓大容量的級聯技術可分為3類：① 基于器件的直接串聯方式；② 多電平方式；③變壓器多重化方式。由于靜態與動態均壓問題，基于器件的直接串聯方式一直未得到很好應用。目前，特高壓直流輸電技術的發展，為大量功率器件的串聯提供了技術支持，隨著動態均壓技術的發展，器件串聯方式也將以其結構簡單、控制方便、造價較低的特點獲得廣泛應用，基于變壓器的多重化技術具有使電力電子設備與電網間隔離的作用，易于有效提高設備容量，但存在多重變壓器占地大、成本高、磁非線性導致的過電壓和過電流問題，因此，使其應用受到限制。多電平方式又分為二極管鉗位型多電平、飛跨電容型、H 橋級聯型及 DC/DC 模塊級聯型等多種方式。其中 H 橋級聯方式基于相同的單元電路設計，易于實現模塊化，已經在中壓變頻驅動等領域獲得應用。也必將在智能電網控制設備中發揮作用。
基于高耐壓、大電流、低開關損耗的電力電子器件，實現高可靠性、高靈活性的多電平拓撲及高壓直流輸電（HVDC）、柔流輸電系統（FACTS）的協調控制將成為電力電子技術在智能電網中應用的難點問題，需要長期開展研究工作。
2.3儲能技術
電力的特征決定了目前技術條件下，電力的產生、輸配與消費必須同時完成。然而，隨著電力工業的發展，這一過程面臨巨大挑戰：①大容量火電機組、核電機組不斷增加，這些機組調節特性弱，使電力系統趨于“僵直化”。溫室效應的加劇和居民生活水平的提高，電化率的提高和空調負荷的增加導致負荷率逐年下降，負荷峰谷差進一步加大。負荷削峰填谷的“平準化”問題更加突出。②敏感電力負荷不斷增加，對供電質量的要求不斷提升。自動化生產線、基于網絡信息的金融系統可能因為供電短時中斷或暫降等電能質量問題造成無法估量的損失。主電網災變情況下，保證重要負荷供電的連續性顯得尤為重要。③可再生能源并網發電得到快速發展。太陽能、風能、波浪能等依賴于自然能的電源表現出極強的隨機性。電力系統承受負荷波動和電源出力波動的雙隨機過程的作用，使電力系統比以往更需要基于儲能技術的功率的平衡和穩定控制。
大容量可變速抽水蓄能技術得到迅速發展和應用，飛輪儲能隨著新材料、 新工藝及超導磁懸浮技術得到普遍關注；以 NAS電池、液硫電池為代表的新型電池得到快速發展并在電網中獲得應用。一直被認為可能為電力領域帶來革命性變化的超導技術也以超導磁儲能系統（SMES）的形式在儲能領域發揮作用，超級電容則以其功率密度大、充放電壽命周期長在小容量系統中獲得應用。儲能技術在一定程度上改變電能產生、傳輸與利用的模式，成為能量緩沖、平衡及后備的重要手段，是改變電能利用的有效途徑。由于上述3方面的挑戰突出， 當今電力系統對儲能技術提出更為迫切的要求，儲能技術的發展正在或即將在上述3方面問題的解決中發揮重要作用。電動汽車作為未來智能電網必須面對的挑戰，一方面對電動汽車的充電站建設提出新的要求，另一方面電動汽車電池儲能作用的利用可能會對電力系統的運行與控制帶來新的途徑。儲能技術應用過程中如何實現儲能容量的優化配置、如何實現儲能設備的有效利用都是未來智能電網控制中需要解決的問題。
到目前為止，廉價、高效、長壽命、環境負擔小的儲能設備還未出現。在未來相當一段時期內，基于新材料、新結構、新變換方式的儲能技術將會得到不斷發展，不同領域儲能設備的融合利用將成為重要的研發方向。
2.4仿真與實驗技術
電力系統仿真是指根據實際電力系統建立物理或數學模型，進行計算和試驗，研究電力系統在規定時間內的工作行為和特征。電力系統仿真在電力系統規劃、設計、運行、試驗和培訓中發揮重要作用。在智能電網環境下，HVDC、FACTS、安全穩定裝置等應用于電力系統，仿真問題呈多時間尺度、強非線性、高精度的要求。一些新的仿真算法和新的仿
真平臺不斷出現，機電暫態-電磁暫態混合仿真技術能夠合理模擬電力電子設備的快過程與傳統機電設備的慢過程。分網并行計算則將大規模電力系統分割為若干子網絡，不同子網絡進行并行計算， 各子網間保持合理的通信數據流量，從而實現對大規模電網的實時甚至超實時計算。隨著智能電網對仿真技術要求的發展，快速仿真算法研究、仿真基礎數據研究、仿真模型研究、大規模電力系統數字實時仿真研究、電網可視化技術等依然是仿真技術研究的熱點問題。
試驗與測試技術是檢測智能電網控制策略是否有效，控制過程與結果是否滿足相關標準的重要環節，也是控制設備付諸實施的必經環節?；镜脑囼炁c測試平臺已經在以往的電力系統控制策略研究中發揮了重要作用。智能電網的實施對試驗與測試條件提出了更高的要求。平臺的智能化、柔性化與示范作用將在智能電網控制策略研究中發揮重要作用。
3 智能電網控制的實現
智能電網一方面是電氣技術、新能源技術及信息技術推動力的產物，另一方面又對這些技術領域提出新的挑戰。智能電網體現了未來電網發展的愿景，其既定目標的實現主要依靠技術進步。
因此， 智能電網控制技術體系融合了先進設備制造技術、信息與通信技術、標準與試驗評估技術等眾多技術，其中信息與通信技術是實現智能電網控制功能的“中樞神經”，電力電子與儲能技術扮演智能電網控制的“執行機構”， 而標準與試驗評估則構成智能電網控制得以順利實施的制度與管理層面的“保障”。
4 展望
智能電網已成為未來電網的代名詞，因此，智能電網的控制也代表著未來電網的控制。 電力系統已成為大規模、多尺度、非線性的復雜大系統，電網未來的發展使該系統更為龐大、復雜，高可靠性、高度兼容性和高效、互動、自愈等特征對該系統的控制提出更高要求。因此，智能電網控制將始終作為電網建設和運行的核心問題和熱點問題一直存在。隨著信息技術、電力電子技術及儲能技術的發展，有關智能電網控制的研究和開發將會不斷進步，在未來高可靠性、高效率、高智能化電網的建設和運行中發揮關鍵作用。
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